Ilustrație artistă a unei planete orbitând pe o stea foarte tânără, activă. Credit imagine: UFL. Faceți clic pentru a mări.
Astronomii au descoperit o planetă care orbitează pe o stea foarte tânără la aproape 100 de ani lumină, folosind un telescop relativ mic, accesibil publicului, turboalizat cu un nou instrument de găsire a planetei.
Proiectul sugerează că astronomii au găsit o modalitate de a accelera dramatic ritmul de vânătoare a planetelor în afara sistemului nostru solar.
„În ultimele două decenii, astronomii au căutat aproximativ 3.000 de stele pentru noile planete”, a spus Jian Ge, profesor de astronomie la Universitatea din Florida. „Succesul nostru cu acest nou instrument arată că în curând vom putea căuta stele mult mai rapid și mai ieftin? poate chiar câteva sute de mii de stele în următoarele două decenii. "
Ge și colegii de la Universitatea din Florida, Tennessee State University, Institutul de Astrofizică din Insulele Canare din Spania, Pennsylvania State University și Universitatea din Texas și-au prezentat concluziile astăzi la reuniunea anuală a American Astronomical Society din Washington, D.C.
Munca lor este importantă în parte din cauza a ceea ce au găsit astronomi? o planetă, cel puțin jumătate la fel de masivă ca Jupiter, care orbitează pe o stea cu doar 600 de milioane de ani. Este foarte tânăr, de exemplu, cu cele 5 miliarde de ani ale soarelui.
„Aceasta este una dintre cele mai tinere stele identificate vreodată cu un însoțitor planetar”, a spus Ge. Poate mai semnificativ, instrumentul folosit pentru a găsi planeta indică calea către o metodă mult mai accesibilă pentru găsirea altora? inclusiv pe cei capabili să susțină viața.
Planetele din afara sistemului nostru solar sunt în mod tipic pline de lumina stelelor lor, ceea ce face dificilă observarea lor vizuală. În anii 90, astronomii au început să folosească o tehnică de măsurare numită viteza radială Doppler pentru a detecta planetele observând ondulația într-o stea care este gravitativ indusă de o planetă orbitantă.
Această tehnică, care a descoperit marea majoritate a 160 de planete extrasolare găsite până acum, funcționează prin vânătoare prin spectrul luminii stelelor pentru schimbările subtile Doppler care apar pe măsură ce steaua și planeta se deplasează spre și departe de centrul lor comun de masă. . Instrumentul din centrul acestei tehnici este de obicei un spectrograf, dar acest instrument este problematic.
„O problemă majoră cu spectrografele este că colectează doar un procent mic de fotoni de la sursa de lumină țintă, ceea ce înseamnă că sunt utile doar pentru a căuta planetele îndepărtate atunci când sunt montate pe telescoape relativ mari”, a spus Ge.
Noul instrument al astronomilor, Exoplanet Tracker sau ET, elimină această problemă schimbând spectrograful cu un interferometru, un dispozitiv care poate lua măsurători de viteză radială mai precise. Testele arată că interferometrul poate capta până la 20% din fotoni disponibili, ceea ce face ca instrumentul să fie mult mai puternic, ceea ce își deschide utilizarea pentru vânătoarea de la distanță a planetelor către telescoape mai mici.
La un cost de dezvoltare de aproximativ 200.000 de dolari, ET-ul echipat cu interferometru este, de asemenea, mult mai ieftin decât spectrografii comparabile, care costă peste 1 milion de dolari. Și la aproximativ 4 metri lungime, 2 metri lățime și o greutate de aproximativ 150 de kilograme, este mai ușor și mai mic. Instrumentul se bazează pe un concept propus pentru prima dată în 1997 de către fizicianul Laboratorului Național Lawrence Livermore David Erskine.
Astronomii au folosit Exoplaneta Tracker pe modelul special de 0,9 metri Coud? sistem de alimentare din telescopul de 2,1 metri al Fundației Naționale a Științei la Observatorul Național Kitt Peak, lângă Tucson, Ariz.
La fel ca instrumentele de viteză radială echipate cu spectrografe, instrumentul ET în forma sa actuală poate căuta doar un obiect la un moment dat. Dar echipa lui Ge a demonstrat că poate vâna planete în jurul mai multor stele simultan? un element cheie al utilității sale crescute. Echipa lucrează la o versiune capabilă să supravegheze până la 100 de stele simultan.
Exoplaneta Tracker va fi folosită în primăvara anului viitor pentru un sondaj pe o planetă de probă la Sloan Digital Sky Survey, telescop cu câmp larg de 2,5 metri la Observatorul Apache Point din New Mexico. Noul instrument este finanțat cu o subvenție de 875.000 USD de la W.M. Fundația Keck Un sondaj pe termen lung mult mai ambițios se află în etapele de planificare.
Vârful Kitt Coud? telescopul de alimentare pe care Ge și colegii l-au folosit pentru a descoperi noua planetă are o oglindă de 0,9 metri pe un turn înalt, oglindă care direcționează lumina stelară care intră într-o cameră de observare din baza telescopului de 2,1 metri. Spectrografia standard din instalație umple camera? în timp ce ET ocupă un colț mic.
Noua planetă este cea mai îndepărtată găsită vreodată folosind tehnica Doppler cu o oglindă a telescopului cu o dimensiune mai mică de 1 metru. Există sute de astfel de telescoape la nivel mondial, în comparație cu doar o mână de telescoape mai mari de 2 și 3 metri mai des utilizate în găsirea planetei? telescoape care tind să aibă o cerere extrem de mare și dificil de accesat.
„Aceste telescoape mai mici sunt relativ ieftine și relativ disponibile”, a spus Ge, „așa că puteți accesa adesea multe zeci de nopți pe ele dacă aveți o propunere promițătoare.”
Kitt Peak National Observatory face parte din National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Ariz., Care este operat de Asociația Universităților pentru Cercetare în Astronomie Inc., în baza unui acord de cooperare cu Fundația Națională de Știință.
„Este prima dată când o planetă a fost descoperită folosind un telescop finanțat public la observatorul național al SUA”, a declarat Buell Jannuzi, directorul interimar al Observatorului Național Kitt Peak. „Suntem foarte încântați de faptul că o comunitate mai largă de astronomi din întreaga lume va putea propune utilizarea instrumentului single-object Exoplanet Tracker de la Kitt Peak pentru a realiza propriile programe de cercetare începând din toamna anului 2006.”
Acestea fiind spuse, descoperirea de noi planete nu este niciodată ușoară.
În cea mai recentă descoperire, astronomii au mers la distanțe mari pentru a se asigura că „văd” de fapt o planetă. Acest lucru se datorează faptului că steaua, care are aproximativ 80 la sută din masa soarelui nostru, păstrează o mare parte a vitezei sale de rotație tinerețe, ceea ce o face capabilă să genereze câmpuri magnetice puternice și puncte asociate stelelor întunecate. Acestea sunt asemănătoare cu petele solare generate magnetic de propriul nostru soare și pot imita prezența unei planete pe orbita în jurul stelei.
Pentru a verifica această posibilitate, Greg Henry, astronom în statul Tennessee, a observat steaua cu un telescop automat în Arizona și a găsit steaua schimbându-și luminozitatea pe măsură ce se rotește.
"Observațiile mele relevă o perioadă de rotație de aproximativ 12 zile pentru stea", a spus Henry. „Astfel, dacă perioada orbitală planetară este într-adevăr mai mică de cinci zile, petele întunecate care se rotesc pe suprafața stelei la fiecare 12 zile nu pot provoca apariția falsă a unei planete.”
Situată în direcția constelației Fecioară, planeta nou descoperită își completează orbita în mai puțin de cinci zile, ceea ce înseamnă că orbitează foarte aproape de steaua sa părinte și este foarte caldă. Asta înseamnă că este prea aproape de stea pentru a se afla în „zona locuibilă” unde viața este posibilă.
Sursa originală: Comunicat de presă UFL
